高中化学选修化学反应原理教案-2.3化学平衡的移动6-苏教版

化学平衡的移动 （苏教版 选修 4） 一、课程标准、教材分析： 本课教学内容是苏教版《选修 4 化学反应原理》专题 2 第 3 单元《化学平 衡的移动》第一课时的教学案例。《新课标高中化学课程标准》对这部分内容的 要求有：  描述化学平衡建立的过程，知道化学平衡常数的涵义，能利用化学平 衡常数计算反应物的转化率。  通过实验探究温度、浓度和压强对化学平衡的影响，并能用相关理论 加以解释。  认识化学反应速率和化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域 中的重要作用。 在高一《必修 2》的学习中，学生已经简单了解了可逆反应和化学平衡状态 的概念；在苏教版《选修 4》专题 2 第 1 单元中学习了化学反应速率及其影响因 素，第 2 单元中又详细学习了化学平衡状态以及化学平衡常数。在本节内容之后， 课本又介绍了电离平衡、水解平衡、沉淀溶解平衡，因此，本节课的内容承上启 下，既是对前 2 个单元知识的应用和深度讨论，又是学好后一专题的基础，地位 非常重要。 二、学情分析： 学生在高一阶段已经有了对可逆反应、化学平衡状态的基本认识，但对于哪 些反应能建立平衡状态知之甚少，仅限于高一学过的几个反应，因此首先要设计 教学情境让学生体会平衡状态的存在。 《化学平衡的移动》教学内容比较抽象，难以理解，掌握起来具有一定难度， 学生刚开始学习时，常感到困难，缺乏学习兴趣，因此再设计情境，让实验现象 和学生既有认知产生矛盾碰撞，激起学生学习兴趣，让学生自己推理得出结论。 三、教学目标： 1. 知识与技能 ⑴ 理解化学平衡移动的概念 ⑵ 能描述化学平衡建立的过程，认识化学平衡移动的规律 ⑶ 通过实验探究浓度、温度、压强对化学平衡的影响 ⑷ 通过理解勒夏特列原理对平衡移动情况进行分析和判断，培养学生的思维 能力和知识迁移能力 2. 过程与方法 通过实验探究浓度、温度、压强对化学平衡的影响，培养学生利用实验探究、 分析、解决问题的能力 3. 情感态度与价值观 通过体验“发现问题、解决问题、形成方法”的过程，培养科学精神及合作 精神和透过现象看本质的科学态度以及科学素养 四、教学重难点： 1. 教学重点：影响化学平衡移动的因素 2. 教学难点：运用化学平衡移动原理对化学平衡移动情况进行分析 五、教学思维导图： 环节 1 情境引入 NO2 平衡球是否会因热胀冷 缩而使颜色产生相应变化 鼓励学生大胆假设 环节 2 学生实验 学生分组合作实验，探究温 度对平衡移动的影响 既有认知与实验事实产 生矛盾碰撞，产生质疑 环节 3 演示实验 压缩气体体积，利用数字化 实验跟踪压强变化曲线 训练学生对实验数据的 读图能力，捕捉压强下降 的关键瞬间 环节 4 学生分组合作实验，探究浓 度对平衡移动的影响 体验化学实验中色彩变 化的奇妙，培养观察能 六、教学过程： 以教师引导为主的活动 以学生为主的课堂互动 设计意图 [设问]气体有热胀冷缩的性质，将充有 NO2 的玻璃球放入热水浴，气体颜色怎 么变？ [学生实验]将 NO2 玻璃球分别浸入热 水和冷水中，观察。 [分析]不仅发生热胀冷缩的物理变化， 还有化学变化。 2NO2 N2O4 玻璃球里气体的颜色保持不变， 说明 NO2、N2O4 的浓度不发生变化， 保持恒定，我们把反应物的浓度与生 成物的浓度不再改变，达到一种表面 静止的状态，称为“化学平衡状态”。 升高温度，气体颜色由浅变深， 说明 NO2 的浓度变大，之前的平衡状 态被打破，平衡朝向 NO2 越来越多的 方向移动，这个方向是吸热的，热水 浴加热了反应体系，但吸热反应又会 使温度下降，削弱了热水浴强加给原 平衡体系的热量。 根据既有的物理知识，推导颜 色的变化。 学生分组实验，观察实验，描 述实验现象，验证假设。发现 实验结果和最初的猜测相反。 学生回忆《必修 2》中关于“化 学平衡状态”的知识。 学生积极思考，理解平衡移动 的围观过程。 让学生的既有知识 和实验结果发生矛 盾冲突，培养学生 的质疑精神，激发 学生的学习兴趣、 求知欲。 培养学生的思维能 力。 [过渡]气体的体积除了受温度的影响 之外，压强的影响也非常大。 [设问]当 NO2 和 N2O4 混合气体的体积 被压缩为原来的一半，压强怎么变？ [介绍]数字化实验、压力传感器 [教师演示]压缩体积变原来的一半，并 保持体积不变，电脑记录 P 随时间的 变化曲线。 [引导]关注图像的 3 个阶段：压缩前和 压缩后一段时间，压强均保持不变， 说明分别建立了新、旧两个平衡状态。 学生根据已有知识大胆合理 猜想 学生感受现代科学技术在化 学实验中的应用，和传统实验 方法进行比较 学生对图像进行描述与分析， 但我们注意到压强回落的这个细节， 压强并没有保持 2P 恒定，而是又减小 一些，说明平衡朝着某个方向移动使 得体系的压强变小，请问对于这个反 应，平衡是朝着哪个方向移动了？ 增大压强，平衡朝着气体体积减 小的方向移动，使得体系的压强又有 所降低，削弱了外界强加给它的高压。 [提问]如果减压，扩大体积变为原来的 2 倍，P-t 图怎么画？ [过渡]高中化学实验更多的是试管中 的液体反应，溶液浓度的变化会不会 引起平衡移动呢？ Cr2O72- + H2O 2CrO42- + 2H+ 在这个平衡体系中，哪种离子的浓度 最容易调节？ H+ [学生实验]K2Cr2O7 溶液中先加碱再加 酸，观察溶液颜色的变化 加 NaOH，使 H+浓度减小，溶液 由橙变黄，说明平衡向生成 CrO42-的正 反应方向移动了，CrO42-增多的同时 H+也在增加，刚才 H+被 NaOH 中和导 致浓度下降的程度被削弱了。 找到图像变化中的关键点“增 大后又回落” 学生作图，检验是否理解 从气体反应过渡到液体反应， 学生思维迁移，得出溶液反应 中更多浓度的影响的结论 学生认真做实验，观察实验， 描述现象，得出结论：减少生 成物浓度，平衡正向移动；增 大生成物浓度，平衡逆向移 动。 培养学生对图像的 分析能力，关注图 像中的“不变”与 “变”，分别加以 解释 培养学生实验操作 能力，以及从现象 到本质的分析能力 [归纳与整理]刚才我们通过 NO2、N2O4 平衡体系，Cr2O72-、2CrO42-平衡体系， 讨论了温度、压强、浓度改变对化学 平衡状态的影响。(具体略) 我们发现，当条件发生改变时，平衡 移动的方向都是在减弱这种条件改变 学生对勒夏特列原理总结过 程，是对之前几组实验结论的 体现科学规律的内 在统一性和高度概 括性，感悟爱因斯 坦“简单就是美” 的真谛 带来的影响。 早在 1888 年，法国科学家勒夏特 列就发现了体系条件改变对化学平衡 移动影响的规律，并总结出化学平衡 移动原理，被人们称为勒夏特列原理： 改变影响化学平衡的一个因素，平衡 将向着能够减弱这种改变的方向移动 回忆与整理，学生表现较强理 解力和归纳能力。 通过循序渐进的学 习，学生对化学平 衡移动原理有了深 刻的认识和理解。 [观察与思考]同学们是否掌握了？ Co(H2O)62+ + 4Cl- CoCl42- + 6H2O 粉红色 蓝色 判断反应方向和热效应的关系。 [学生实验]先放热水变蓝，再放冰水变 红 学生认真做实验，观察实验， 描述现象 学生小组讨论，得出结论 培养学生实验操作 能力，以及从现象 到本质的分析能力 [提问]我们日常的生活中也会遇到化 学平衡移动的问题。 当人吸入较多的 CO 时，就会引起"煤 气中毒"。这是由于 CO 与血液里输送 O2 的血红蛋白结合，使血红蛋白失去 输送 O2 的能力，人因缺少 O2 而窒息， 甚至死亡。反应方程式为 CO + 血红蛋白-O2 O2 + 血红 蛋白-CO 运用化学平衡理论，简述抢救煤气中 毒患者时应采取的措施。 学生联系日常生活，有兴趣地 去了解勒夏特列原理的广泛 应用 通过兴趣培养，保 持学生学习的原动 力，通过只是巩固 与拓展，培养学生 的自学能力，最后 让学生感受平衡无 处不在。 七、教学设计反思： 本节课的教学设计内容丰富，课堂教学探究性的问题和环节比较多，尤其是 数字化实验设计，问题解决策略，大胆新颖，环环相扣，充分体现了本节课追求 科学真实性的设计亮点。在研究温度对平衡移动的影响时，先让学生猜想颜色的 变红，实验结果和物理热胀冷缩的猜测产生的冲突，在课堂之初就激发了学生的 学习兴趣。本节课的另一个高潮是用数字化实验使得压强的变化变为数学图像， 化静态为动态，化抽象为具体，化不可视为可视，弥补了传统教学手段的不足， 使学生对化学平衡的移动，有了更直观、更生动、更深刻的理解。由于本节课的 教学内容比较多，思维容量大，涉及角度比较宽，40 分钟课堂略显紧凑。